摘要：随着信息技术和智能化的不断发展进步，电气自动化技术也将不断向科技化、开放化、信息化的方向发展。未来的发展中我国企业要不断提高对电气自动化控制系统的认识，加强高新科学技术的学习，发挥创新精神，不断完善电气自动化控制技术，为我国工业自动的视线做出贡献。本文探讨了电气自动化控制系统的设计。
关键词：电气；自动化；控制系统；设计
一、电气自动化的现状
首先，电气自动化系统信息化。信息技术在纵向和横向上向电气自动化进行渗透，纵向上，信息技术从管理层面对业务数据处理进行渗透，利用信息技术可以有效存取财务等管理数据，对生产过程动态监控，实时掌握生产信息并确保信息的全面、完整和准确；横向上，信息技术对设备、系统等进行渗透，微电子等技术的应用使控制系统、PLC等设备界线从定义明确逐渐变得模糊，而软件结构、组态环境、通讯能力等的作用日益凸显，网络、多媒体等技术得到了广泛应用。
其次，电气自动化系统使用、维护与检修简易化。WindowsNT等已经成为实施电气自动化控制平台、规范以及语言的标准，基于Windows的人机界面成为了电气自动化的主流，并且基于Windows的控制系统有着灵活、易于集成等优势，也得到了广泛的应用。采用Windows操作平台使得电气自动化系统的使用、维护和检修更加简单、方便。
最后，实现分布式控制应用。电气自动化系统通过串行电缆连接中央控制室、PLC、现场，将工业计算机、PLC的CPU、远程I/O站、智能仪表、低压断路器、变频器、马达启动器等连接，将现场设备的信息收集到中央控制器。分布式控制应用通过数字式分支结构的串行连接自动化系统与相关智能设备的双向传输通讯总线，将PLC、现场设备与相应的I/O设备连接起来，使输入输出模块发挥现场检查和执行的作用。
二、电气控制对象的特点和要求
电气控制量与热工控制量相比在控制要求及运行过程中有着很多不同点，电气的主要特点表现为：
电气控制系统相对热机设备而言控制信息采集量小、对象少，操作频率低，但强调快速性、准确性；电气设备保护自动装置要求可靠性高，动作速度快；同时对抗干扰要求较高；电气控制系统(ECS)主要以数据采集系统和顺序控制为主，联锁保护较多。因此，机组的电气系统纳入DCS控制，要求控制系统具有很高的可靠性。除了能实现正常起停和运行操作外，尤其要求能够实现实时显示异常运行和事故状态下的各种数据和状态，并提供相应的操作指导和应急处理措施，保证电气系统自动控制在最安全合理的工况下工作。器件周围尽量不要安装热敏感的半导体分离器，消除这些隐患。
三、电气自动化控制系统设计思想
（1）集中监控
集中监控这个方式的最大的优点是控制站的运行保养方便、防护要求低和简便的系统设计方法。不过这也给集中监控带来了缺陷，即这样把控制系统种的每个重要的功能都放到一个处理器里面去操作，大大增加了处理器的工作任务量，降低了系统的运行速度，不利于工作效率。在监控所有的电气控制设备时，每次增加监控对象时主机冗余下降，还需要企业增加投资，增加电缆的数量而且电缆运输距离的加长也会影响控制系统的稳定性和可靠性。电缆距离的加长，使电缆查线任务加大，因此增大维护量，还存在着由于接线复杂，造成在查线或者传动过程中的操作失误的可能。所以，在使用集中监控方式前，要认真处理好以上的问题。
（2）远程监控
伴随科技的发展，远程视频、远程监控和远程会议等技术已经渐渐成熟，远程监控方式的优势在于节省电缆、安装费用少、节省材料、提高可靠性、组态比较灵活。不过这种监控方式不能在全场的电气自动化系统构建中使用，主要是现场总线的传输速度比其他的方式要低，而且电厂的电气通讯量过于多，所以远程监控方式一般情况下只适用玉小型的监控系统，在设计电子自动化控制系统的要重要考虑的地方。
（3）电气控制系统自动化设计现场总线监控设计
现代的变电站综合自动化系统中，已经普遍在应用互联网以及现场总线等计算机网络技术，应用现代化的计算机技术以后，给变电站带来了根本性的变化，一方面不仅为自身的工作积累了丰富的工作经验，大大提高了工作效率，另一方面为不仅证实了网络控制系统用于发电厂电气设备的可行性，而且大大推进了智能化电气设备的发展。现场总线监控方式帮助系统设计大大提高了工作的细化程度和工作效率，节省了工作时间。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此种方式除了具有远程监控的功能外，还可以对系统进行设备隔离，提高系统整体自动化程度，对电气系统整体技术提升具有十分重要的意义。电气设备设计过程中需要对卡件、端子柜、隔离设备、模拟量变送器等进行分析，智能设备设计过程中需要按照就地安装的基本原则，通过监控系统进行综合通信连接，从而能够节省大量的控制时间，整个系统设计过程中节约了很多投资，同时系统的整体维护量也下降了，从而节约了系统的成本。通过对不同装置进行网络连接，可以达到网络灵活组网的根本目标，保证整个系统的可靠性大大提高。电气控制系统自动化处理过程中可以按照集成方式不同选择不同的平台，实现不同的集成模式。随着网络技术、计算机技术、控制技术和显示技术的发展，电气设备控制系统可以通过计算机网络进行互联，达到自动化控制的根本目标。电气系统各个元件之间信息共享和联动控制，可以提高整个系统的管理效率。同时也提高了整个系统应对突发事件的整体控制能力，从而能够达到节能和节省人力的目标。电气控制系统自动化控制过程中可以对功能进行进一步完善，能够更好地提高系统的工作效率，因此需要在系统可靠、技术成熟、投资合理、管理高效的情况下，进行综合性集成，提高整个系统的设计水平，同时也能保证系统可靠性，对系统自动化水平提高具有重要意义。
四、提高控制设备可靠性的方法
只有设备的稳定性和可靠性足够，才能让设计出色的电气控制设备发挥作用，所以加强控制设备的稳定性和可靠性成为必不可少的一环。对于这点，就要结合实际，研究控制设备的特点，元器件的合适使用，气候防护以及散热防护等方面，选择比较合适的的设计方法提高设备的稳定性和可靠性，设计出相对应的设备。
（1）电子元器件的选择
电子元器件组成设备，设备整体的稳定性和可靠性以来于这些元器件的稳定兴，所以在选择时工作环境和电路性能的要去就成为选择这些元器件的必要条件。选择前要对主要的元器件进行质量的检测和认定，谨慎对比同类元器件的生产厂商、品种、规格等之间的差距，在满足环境和设备工作要求的前提下，选择性价比最高的元器件降低成本，同时要买足够多的元器件应对损坏等问题。在设备投入使用后，记录元器件显示的对应的性能和数据，用以作为以后选择元器件的一种参考。
（2）保护电子设备的环境
潮湿、霉菌、灰尘、气压、盐雾和污染气体等恶劣环境都对正在使用的电子设备有很大的影响，较轻的表现为电子设备的灵敏度降低，严重的会使电子设备报废。在这些因素中，潮湿的影响最严重，特别是在湿度高、温度低的情况下，达到湿度饱和的情况下导致设备内部的元器件和印制电路板上出现凝露和产色现象，降低设备性能，致使设备不能使用；除此之外，当店子设备遭到潮湿空气后，材料会有一层水膜凝聚在表面，并且渐渐渗透到材料的内部，增加了绝缘材料的导电能力，降低体积电阻率，增加介质消耗导致电气漏电、短路甚至击穿，引发设备故障。
（3）切合实际开发控制设备
控制设备设计的开发阶段的关键是设备的可靠性，在设计的科学和切合实际才能产出实用的产品。所以在这个阶段，要认真研究设备、零部件、元器件的技术环境、技术条件，在这个基础上分析出设备的设计参数，从而制定使用的设计方案；然后在掌握了所有的基数和要求后，进行设想，设计出产品的结构，制作出具有实用且性价比搞的产品，方便使用且易于维修，降低设备的各种费用。
（4）控制设备的散热防护
控制设备的稳定性和运行速度的重要因素之一就是散热防护，温度严重影响设备的可靠性，主要原理是设备在运行时会产生热量，尤其是功率比较大的元器件在使用时产生的热更是不能忽略的，如果不能够即使把这些热量派出去就足以使设备损坏。而且，这些热量不能处理出去的话，也会升高设备本身的温度。所以，在实用时，这些热量是不能不散发出去的。对于功率小于100W的就不用考虑了；功率较大的半导体分离器是应该加上散热器；在消耗较大功率的元器件周围尽量不要安装热敏感的半导体分离器，消除这些隐患。
结束语：
电气自动化控制系统在实现电气自动化过程中发挥着举足轻重的作用，是电力企业实现自动化生产的重要环节，为推进电力企业自动化、现代化具有重要作用。在电气自动化设计中要结合科学的设计思路，将自动化控制系统的设计与应用利益广泛的计算机网络技术相结合，做好提高系统性能的各项工作，从而真正发挥电气自动化控制系统在电力输送中的巨大作用，推动我国电气自动化发展。
参考文献：
[1] 卢秀浩．试论电气自动化控制设备可靠性的测试2016.8
[2]李修伟,陈广文.浅析电气自动化控制系统的应用及发展趋势2017.6
[3]徐鹏.电气自动化控制方式的研究2016.9
论文作者:肖邓
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/26
标签：设备论文; 控制系统论文; 电气论文; 系统论文; 可靠性论文; 元器件论文; 电气自动化论文; 《基层建设》2019年第3期论文;